Schmierstoffe verschlechtern sich im Gebrauch auf natürliche Weise durch Faktoren wie Oxidation, thermische Zersetzung und Verunreinigungen.
Oxidation ist mit Abstand die bedeutendste für den Ab von Schmierstoffen. Das liegt nicht nur daran, dass Schmierstoffe häufig mit Sauerstoff in Kontakt kommen, sondern auch daran, dass die meisten Schmierstoffe einen beträchtlichen Anteil an Luft enthalten.
Schmierstoffadditive sind organische oder anorganische Substanzen, die im Öl gelöst oder suspendiert sind und Oxidation sowie andere abbauende Einflüsse ausgleichen. Beim Einsatz von Öladditiven gilt: Mehr ist nicht immer besser, und manchmal sinkt die Leistung, wenn dem Öl zu viele Additive zugesetzt werden.
Zudem kann ein erhöhter Anteil eines bestimmten Additivs zwar eine Eigenschaft des Öls verbessern, gleichzeitig aber eine andere verschlechtern. Gerät das Gleichgewicht der Additivkonzentrationen aus den Fugen, kann auch die Ölqualität leiden.
Folgende Additive tragen zur Verlängerung der Lebensdauer von Schmierstoffen bei.
Als häufigste Ursache für den Abbau eines Schmierstoffs tritt Oxidation auf, wenn Sauerstoff dieächsten chemischen Bindungen eines Schmierstoffs angreift. Dieser Prozess findet bei allen Temperaturen statt, wird jedoch durch hohe Temperaturen, Wasser, Verschleißmetalle und andere Verunreinigungen beschleunigt.
Die Temperatur hat den größten Einfluss auf die Oxidation. Die Reaktionsgeschwindigkeit der Oxidation verdoppelt oder verdreifacht sich mit jedem Temperaturanstieg um 10 °C. Das bedeutet: Eine Reaktionsrate von eins bei 70 °C steigt auf zwei bis drei bei 80 °C, auf vier bis neun bei 90 °C und auf acht bis siebenundzwanzig bei 100 °C.
Aufgrund dieses Zusammenhangs hat die Temperatur entscheidende Auswirkungen auf die Lebensdauer von Schmierstoffen. So kann beispielsweise ein Hydrauliköl bei einer durchschnittlichen Betriebstemperatur von 70 °C eine Nutzungsdauer von vier Jahren erreichen, bei 80 °C jedoch nur noch zwei Jahre oder weniger. Bei 90 °C reduziert sich die Lebensdauer auf ein Jahr und bei 100 °C auf sechs Monate oder weniger.
Oxidation führt schließlich zur Bildung von korrosiven Säuren und Schlamm, was Oberflächenablagerungen und eine erhöhte Viskosität zur Folge hat. Oxidationsinhibitoren, auch als Antioxidantien bekannt, sind verbrauchbare Additive, die beim Verzögern der Oxidation verbraucht werden und so das Basisöl schützen. Antioxidantien sind in nahezu jedem Schmieröl und Fett enthalten.
Viskositätsindexverbesserer sind großmolekulare Polymeritive, die verhindern, dass das Öl bei steigender Temperatur an Viskosität verliert. Sie werden insbesondere bei der Herstellung von Mehrbereichs-Motorölen wie SAE 5W-30 oder SAE 15W-40 eingesetzt.
Ein Viskositätsverbesserer lässt sich mit einer Feder vergleichen, die bei niedrigen Temperaturen zusammengerollt bleibt und die Ölviskosität kaum beeinflusst. Steigt die Temperatur, dehnt sich die „Feder“ aus, wodurch das Öl bei hohen an Vosität verliert.
chaumverhindernde Additive verfügen über eine geringe Grenzflächenspannung, wodurch die Wände von Ölblasen geschächt werden und Schaumblasen leichter zerplatzen. Sie reduzieren die Oxidation indirekt, indem sie den zwischen Luft und Öl verringern.
Es ist zu wissen, die Additive durch Zersetzungsproz, Adsorption an Metall, Verunreinigungen und Trennung infolge von Absetzen oder Filtration verbraucht und abgebaut werden.
der Adsorption und der Trennung kommt es zu einem Stoffaustausch oder einer physischen Bewegung des Additivs. Für viele Additive: Je länger sie im Einsatz sind, desto weniger effektiv ist die verbleibende Additivmenge im Schutz der Anlage. Wird das Additivpaket geschwä, steigt die Viskosität, es bildet sich Schlamm, korrosive Säuren greifen die Metalloberflächen an der Verschleiß nimmt. Bei Verwendung minderwertiger Schmierstoffe treten diese Probleme deutlich früher auf.
Gründen ist es oft sinnvoll, in hochwertige Schmierstoffe zu investieren, die den branchenspezifischen Anforderungen entsprechen, wie den API-Motoröl-Klassifikationen.
